一种基于北斗系统的防外破监控系统的制作方法

1.本发明涉及监控系统领域，特别涉及一种基于北斗系统的防外破监控系统。


背景技术：

2.对于一些输电线路上的电力设备需要对其进行监控，从而在异物进入到监控范围或者被监控设备损坏时可以及时向后台发出报警，不仅可以及时排除电力设备存在的安全隐患，运维人员还可以及时对电力设备进行维护，从而保证电力的输送，基于北斗系统的防外破监控技术应用，通过对电力设备监控场景的模式识别、以及可视化图片影像的自动识别算法是防外破监控系统的关键。
3.现有的防外破监控系统存在一定的弊端，首先对于一些异物进入到电力设备范围内时，只有异物进入到监控范围内部才能发出警报，但是监控范围之外的异物向电力设备方向靠近不能进行信息的预判，从而在异物进入到电力设备监控范围才能向工作人员发出警报，存在一定的滞后性，对于监控范围中的一些设备发生位置变化后，该异物或者障碍物与电力设备相靠近时定位系统重新预算障碍物的运动轨迹，不能将运动轨迹和变更后的电力设备信息进行反馈和变更，影响监控预判数据的处理较长，从而警报信息传输给工作人员比较缓慢。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种基于北斗系统的防外破监控系统，可以有效解决背景技术中提出的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种基于北斗系统的防外破监控系统，包括监控识别模块、北斗导航模块、防外破预警模块和运维模块，所述监控识别模块用于对对监控范围内的电力输送设备进行监控设备，所述北斗导航模块用于北斗定位并对电力输送设备和障碍物实时计算作业机械与警戒区域或者障碍物距离，以及预判警戒区外部的障碍向电力设备的运动轨迹，所述防外破预警模块用于对外力破坏因素进行分析和识别，所述运维模块用于对该系统的软硬件进行运维和数据的处理，其中监控识别模块与北斗导航模块之间通过反馈机制进行相互反馈信息，所述防外破预警模块将预警信息处理发送给监控识别模块，且监控识别模块将监控到的图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块，监控识别模块将图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块的同时还传输到运维模块，北斗导航模块将电力输送设备周围的障碍物定位数据传输到防外破预警模块中。
7.作为本发明优选的一种技术方案，所述监控识别模块包括监控采集模块、安全防范模块、事件响应机制、事后分析机制，其中监控采集模块用于对电力输送设备和障碍物的监控，所述安全防范模块是对一些固定的障碍物和运动的妨碍物进行防范的方式，通过监控识别的障碍物进行识别和对进入监控区域的外物进行监控，所述事件响应机制是指有外力破坏电力输送设备时采集相关的图片和影像，以及了解被外力破坏的电力输送设备的损
坏情况，所述事后分析机制用于对损坏的电力输送设备和电路影响进行评估分析，加快外力破坏的电力输送设备应急处理。
8.作为本发明优选的一种技术方案，所述监控采集模块采用的设备是电子围栏设备和红外报警设备，通过电子围栏技术和红外报警技术将电力输送设备周围的障碍物进行识别，在人员或者一些移动物体靠近电力输送设备时可以通过电子围栏技术或者红外报警技术发出警报，并结合监控识别该处现场的情况。
9.作为本发明优选的一种技术方案，所述北斗导航模块包括电力输送设备定位模块、动态距离分析模块和导航数据处理模块，所述电力输送设备定位模块是对各个电力输送设备的地点定位和各个电力输送设备的布置，所述动态距离分析模块用于对一些移动的障碍物捕捉、障碍物动态移动距离和障碍物运动轨迹分析，所述导航数据处理模块用于北斗导航模块的数据备份和数据更新。
10.作为本发明优选的一种技术方案，所述反馈机制用于反馈监控识别模块中对电力输送设备定位和布置，还反馈北斗导航模块中障碍物的定位或者运动轨迹预算，且在电力输送设备发生位移的同时障碍物的定位和或者运动轨迹预算的目标点进行同步更新。
11.作为本发明优选的一种技术方案，所述防外破预警模块包括监控预警模块、导航应用模块和自动识别模块，所述自动识别模块对图片和影像进行前后位置变化进行识别，识别进入到监控范围区域的异物，所述监控预警模块用于自动识别模块对识别存在差异的图片和影像进行预警，同时也可以通过导航响应模块对放生运动的障碍物进行响应，判断障碍物是否能够进入到电力输送设备监控范围内部。
12.作为本发明优选的一种技术方案，所述运维模块包括用户端使用模块、数据库管理模块和系统管理模块，所述用户端使用模块用于接收发送相关信息或者指令，所述数据库管理模块用于对监控识别模块的监控设备、北斗导航模块的导航设备数据进行传输，系统管理模块实现各个模块之间的协作配合，保证监控识别模块、北斗导航模块和防外破预警模块之间的数据指令的传递。
13.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中设置有北斗导航模块用于预判警戒区外部的障碍向电力设备的运动轨迹，利用北斗系统将监控范围之外的障碍物或者运动物体进行捕捉、障碍物动态移动距离和障碍物运动轨迹分析，利用前后变化的运动物体或者障碍物获得运动轨迹和运动速度，方便进行运动物体和障碍物的预判；
14.监控识别模块与北斗导航模块之间通过反馈机制进行相互反馈信息，仅仅通过两点之间的目标点之间换算即可改变前后的位置，反馈机制用于反馈监控识别模块中对电力输送设备定位和布置，还反馈北斗导航模块中障碍物的定位或者运动轨迹预算，且在电力输送设备发生位移的同时障碍物的定位和或者运动轨迹预算的目标点进行同步更新。
附图说明
15.图1为本发明一种基于北斗系统的防外破监控系统的系统示意图。
具体实施方式
16.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
17.如图1所示，一种基于北斗系统的防外破监控系统，包括监控识别模块、北斗导航模块、防外破预警模块和运维模块，监控识别模块用于对对监控范围内的电力输送设备进行监控设备，北斗导航模块用于北斗定位并对电力输送设备和障碍物实时计算作业机械与警戒区域或者障碍物距离，以及预判警戒区外部的障碍向电力设备的运动轨迹，防外破预警模块用于对外力破坏因素进行分析和识别，运维模块用于对该系统的软硬件进行运维和数据的处理，其中监控识别模块与北斗导航模块之间通过反馈机制进行相互反馈信息，防外破预警模块将预警信息处理发送给监控识别模块，且监控识别模块将监控到的图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块，监控识别模块将图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块的同时还传输到运维模块，北斗导航模块将电力输送设备周围的障碍物定位数据传输到防外破预警模块中。
18.本实施例中，监控识别模块包括监控采集模块、安全防范模块、事件响应机制、事后分析机制，其中监控采集模块用于对电力输送设备和障碍物的监控，安全防范模块是对一些固定的障碍物和运动的妨碍物进行防范的方式，通过监控识别的障碍物进行识别和对进入监控区域的外物进行监控，事件响应机制是指有外力破坏电力输送设备时采集相关的图片和影像，以及了解被外力破坏的电力输送设备的损坏情况，事后分析机制用于对损坏的电力输送设备和电路影响进行评估分析，加快外力破坏的电力输送设备应急处理。
19.本实施例中，监控采集模块采用的设备是电子围栏设备和红外报警设备，通过电子围栏技术和红外报警技术将电力输送设备周围的障碍物进行识别，在人员或者一些移动物体靠近电力输送设备时可以通过电子围栏技术或者红外报警技术发出警报，并结合监控识别该处现场的情况。
20.本实施例中，北斗导航模块包括电力输送设备定位模块、动态距离分析模块和导航数据处理模块，电力输送设备定位模块是对各个电力输送设备的地点定位和各个电力输送设备的布置，动态距离分析模块用于对一些移动的障碍物捕捉、障碍物动态移动距离和障碍物运动轨迹分析，导航数据处理模块用于北斗导航模块的数据备份和数据更新。
21.本实施例中，反馈机制用于反馈监控识别模块中对电力输送设备定位和布置，还反馈北斗导航模块中障碍物的定位或者运动轨迹预算，且在电力输送设备发生位移的同时障碍物的定位和或者运动轨迹预算的目标点进行同步更新。
22.本实施例中，防外破预警模块包括监控预警模块、导航应用模块和自动识别模块，自动识别模块对图片和影像进行前后位置变化进行识别，识别进入到监控范围区域的异物，监控预警模块用于自动识别模块对识别存在差异的图片和影像进行预警，同时也可以通过导航响应模块对放生运动的障碍物进行响应，判断障碍物是否能够进入到电力输送设备监控范围内部。
23.本实施例中，运维模块包括用户端使用模块、数据库管理模块和系统管理模块，用户端使用模块用于接收发送相关信息或者指令，数据库管理模块用于对监控识别模块的监控设备、北斗导航模块的导航设备数据进行传输，系统管理模块实现各个模块之间的协作配合，保证监控识别模块、北斗导航模块和防外破预警模块之间的数据指令的传递。
24.需要说明的是，在电力输送线周围的一下电力设备需要保证其设备正常运转，此时可以通过监控设备对输电线减刑监控，具体为，在输电线缆铁架附近安装监控设备和北斗导航的监测点，该节点可以监测设备的状态和周围环境情况，监控识别模块用于对对监
控范围内的电力输送设备进行监控设备，监控采集模块用于对电力输送设备和障碍物的监控，安全防范模块是对一些固定的障碍物和运动的妨碍物进行防范的方式，通过监控识别的障碍物进行识别和对进入监控区域的外物进行监控，防外破预警模块用于对外力破坏因素进行分析和识别，防外破预警模块将预警信息处理发送给监控识别模块，事件响应机制是指有外力破坏电力输送设备时采集相关的图片和影像，以及了解被外力破坏的电力输送设备的损坏情况，事后分析机制用于对损坏的电力输送设备和电路影响进行评估分析，加快外力破坏的电力输送设备应急处理，在没有障碍物进入到监控范围时不会触法报警机制，该监控识别模块仅仅用于拍摄现场的图片和影像，在有障碍物进入到监控识别范围内部发出警报，并启动事件响应机制和事后分析机制，两种机制相互配合从而监控识别的障碍物发出警报和加快对障碍物进行排除，且监控识别模块将监控到的图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块，监控识别模块将图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块的同时还传输到运维模块，北斗导航模块将电力输送设备周围的障碍物定位数据传输到防外破预警模块中，北斗导航模块用于北斗定位并对电力输送设备和障碍物实时计算作业机械与警戒区域或者障碍物距离，以及预判警戒区外部的障碍向电力设备的运动轨迹，监控识别模块与北斗导航模块之间通过反馈机制进行相互反馈信息，电力输送设备定位模块是对各个电力输送设备的地点定位和各个电力输送设备的布置，动态距离分析模块用于对一些移动的障碍物捕捉、障碍物动态移动距离和障碍物运动轨迹分析，
25.利用以下系统模型与滤波器如下：作为外部观测量，可以建立bdc离散数学模型：
26.系统方程：x(k)＝φ(k/k-1)x(k-1)+u(k-1)
27.观测方程：z(k)＝h(k)x(k)+v(k)
28.式中，φ(k/k-1)为系统状态转移矩阵；u(k-1)为系统噪声；z(k)为bdc系统观测量；h(k)为系统观测矩阵；v(k)为系统观测噪声；
29.利用上述公式，计算北斗导航前后定位前电力设备位置的参数x1(k)、x2(k)，以及z1(k)、z2(k)；
30.该bdc定位算法不仅减小滤波计算量，而且避免了子滤波器间误差的互相干扰，提高了空间定位精度，从而获得的数据进行比对，并对获得数据仅在在导航数据处理模块中用于北斗导航模块的数据备份和数据更新，反馈机制用于反馈监控识别模块中对电力输送设备定位和布置，还反馈北斗导航模块中障碍物的定位或者运动轨迹预算，且在电力输送设备发生位移的同时障碍物的定位和或者运动轨迹预算的目标点进行同步更新，运维模块用于对该系统的软硬件进行运维和数据的处理，用户端使用模块用于接收发送相关信息或者指令，数据库管理模块用于对监控识别模块的监控设备、北斗导航模块的导航设备数据进行传输，系统管理模块实现各个模块之间的协作配合，保证监控识别模块、北斗导航模块和防外破预警模块之间的数据指令的传递。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：包括监控识别模块、北斗导航模块、防外破预警模块和运维模块，所述监控识别模块用于对对监控范围内的电力输送设备进行监控设备，所述北斗导航模块用于北斗定位并对电力输送设备和障碍物实时计算作业机械与警戒区域或者障碍物距离，以及预判警戒区外部的障碍向电力设备的运动轨迹，所述防外破预警模块用于对外力破坏因素进行分析和识别，所述运维模块用于对该系统的软硬件进行运维和数据的处理，其中监控识别模块与北斗导航模块之间通过反馈机制进行相互反馈信息，所述防外破预警模块将预警信息处理发送给监控识别模块，且监控识别模块将监控到的图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块，监控识别模块将图片或者影像信息数据传输到防外破预警模块的同时还传输到运维模块，北斗导航模块将电力输送设备周围的障碍物定位数据传输到防外破预警模块中。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：所述监控识别模块包括监控采集模块、安全防范模块、事件响应机制、事后分析机制，其中监控采集模块用于对电力输送设备和障碍物的监控，所述安全防范模块是对一些固定的障碍物和运动的妨碍物进行防范的方式，通过监控识别的障碍物进行识别和对进入监控区域的外物进行监控，所述事件响应机制是指有外力破坏电力输送设备时采集相关的图片和影像，以及了解被外力破坏的电力输送设备的损坏情况，所述事后分析机制用于对损坏的电力输送设备和电路影响进行评估分析，加快外力破坏的电力输送设备应急处理。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：所述监控采集模块采用的设备是电子围栏设备和红外报警设备，通过电子围栏技术和红外报警技术将电力输送设备周围的障碍物进行识别，在人员或者一些移动物体靠近电力输送设备时可以通过电子围栏技术或者红外报警技术发出警报，并结合监控识别该处现场的情况。4.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：所述北斗导航模块包括电力输送设备定位模块、动态距离分析模块和导航数据处理模块，所述电力输送设备定位模块是对各个电力输送设备的地点定位和各个电力输送设备的布置，所述动态距离分析模块用于对一些移动的障碍物捕捉、障碍物动态移动距离和障碍物运动轨迹分析，所述导航数据处理模块用于北斗导航模块的数据备份和数据更新。5.根据权利要求3或4所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：所述反馈机制用于反馈监控识别模块中对电力输送设备定位和布置，还反馈北斗导航模块中障碍物的定位或者运动轨迹预算，且在电力输送设备发生位移的同时障碍物的定位和或者运动轨迹预算的目标点进行同步更新。6.根据权利要求3或4所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：所述防外破预警模块包括监控预警模块、导航应用模块和自动识别模块，所述自动识别模块对图片和影像进行前后位置变化进行识别，识别进入到监控范围区域的异物，所述监控预警模块用于自动识别模块对识别存在差异的图片和影像进行预警，同时也可以通过导航响应模块对放生运动的障碍物进行响应，判断障碍物是否能够进入到电力输送设备监控范围内部。7.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，其特征在于：所述运维模块包括用户端使用模块、数据库管理模块和系统管理模块，所述用户端使用模块用于接收发送相关信息或者指令，所述数据库管理模块用于对监控识别模块的监控设备、北斗导
航模块的导航设备数据进行传输，系统管理模块实现各个模块之间的协作配合，保证监控识别模块、北斗导航模块和防外破预警模块之间的数据指令的传递。

技术总结
本发明公开了一种基于北斗系统的防外破监控系统，包括监控识别模块、北斗导航模块、防外破预警模块和运维模块，所述监控识别模块用于对对监控范围内的电力输送设备进行监控设备；本发明所述的一种基于北斗系统的防外破监控系统，利用北斗系统进行捕捉、障碍物动态移动距离和障碍物运动轨迹分析，利用前后变化的运动物体或者障碍物获得运动轨迹和运动速度，方便进行运动物体和障碍物的预判，通过两点之间的目标点之间换算即可改变前后的位置，反馈机制用于反馈监控识别模块中对电力输送设备定位和布置，还反馈北斗导航模块中障碍物的定位或者运动轨迹预算，电力输送设备发生位移的同时障碍物的定位和或者运动轨迹预算的目标点进行同步更新。点进行同步更新。


技术研发人员：鄂天龙 安宁 王帆 张剑伟 景明明 王海宁
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司建设分公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/9/20